[发明专利]压电元件及其驱动方法、压电装置、液体排出装置

权利要求书

1.一种压电元件，具备具有压电性的压电体和对该压电体在给定方向施加电场的电极，其特征在于，

上述压电体是在基板上形成的单结晶膜，

该单结晶膜包含不施加电场时具有结晶性的第1强电介质结晶，由具有在给定的电场强度E1以上的电场施加下，上述第1强电介质结晶的至少一部分向与该第1强电介质结晶不同的结晶系的第2强电介质结晶发生相变的特性的无机化合物结晶组成，

在最小电场施加强度Emin及最大电场施加强度Emax满足下式(1)的条件下被驱动，

Emin＜E1＜Emax…(1)

式中，电场强度E1是从第1强电介质结晶向第2强电介质结晶的相变开始的最小的电场强度。

2.根据权利要求1所述的压电元件，其特征在于，在最小电场施加强度Emin及最大电场施加强度Emax满足下式(2)的条件下被驱动，

Emin＜E1≤E2＜Emax…(2)

式中，电场强度E2是从第1强电介质结晶向第2强电介质结晶的相变大致完全结束的电场强度。

3.根据权利要求1或2所述的压电元件，其特征在于，上述第1强电介质结晶的极化轴方向相对于上述电极所引起的电场施加方向是不同的方向。

4.根据权利要求3所述的压电元件，其特征在于，上述电场施加方向与上述第2强电介质结晶的极化轴方向大致相同。

5.根据权利要求1或2所述的压电元件，其特征在于，

上述第1强电介质结晶是正方晶系结晶、斜方晶系结晶、单斜晶系结晶及菱面体晶系结晶中的任意一种，

上述第2强电介质结晶是正方晶系结晶、斜方晶系结晶、单斜晶系结晶及菱面体晶系结晶中的任意一种，且是与上述第1强电介质结晶不同的结晶系。

6.根据权利要求5所述的压电元件，其特征在于，上述第1强电介质结晶是在大致<001>方向具有结晶取向性的菱面体晶系结晶，上述第2强电介质结晶是正方晶系结晶。

7.根据权利要求5所述的压电元件，其特征在于，上述第1强电介质结晶是在大致<111>方向具有结晶取向性的正方晶系结晶，上述第2强电介质结晶是菱面体晶系结晶。

8.根据权利要求5所述的压电元件，其特征在于，上述第1强电介质结晶是在大致<001>方向具有结晶取向性的斜方晶系结晶，上述第2强电介质结晶是正方晶系结晶。

9.根据权利要求5所述的压电元件，其特征在于，上述第1强电介质结晶是在大致<110>方向具有结晶取向性的正方晶系结晶，上述第2强电介质结晶是斜方晶系结晶。

10.根据权利要求5所述的压电元件，其特征在于，上述第1强电介质结晶是在大致<110>方向具有结晶取向性的菱面体晶系结晶，上述第2强电介质结晶是斜方晶系结晶。

11.根据权利要求5所述的压电元件，其特征在于，上述第1强电介质结晶是在大致<111>方向具有结晶取向性的斜方晶系结晶，上述第2强电介质结晶是菱面体晶系结晶。

12.根据权利要求1或2所述的压电元件，其特征在于，上述压电体是由1种或2种以上的钙钛矿型氧化物组成的，包含不可避免杂质。

13.根据权利要求12所述的压电元件，其特征在于，上述压电体是由下列通式所表示的1种或2种以上的钙钛矿型氧化物组成的，包含不可避免杂质，

通式ABO₃

式中，A：是A位置的元素，是选自由Pb、Ba、Sr、Bi、Li、Na、Ca、Cd、Mg、K及镧系元素组成的群中的至少1种元素，B：是B位置的元素，是选自由Ti、Zr、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Sc、Co、Cu、In、Sn、Ga、Zn、Cd、Fe及Ni组成的群中的至少1种元素，

O：氧原子，

A位置元素的摩尔数为1.0，且B位置元素的摩尔数为1.0的情况是标准的，不过，A位置元素和B位置元素的摩尔数在能取得钙钛矿构造的范围内可以偏离1.0。

14.根据权利要求1或2所述的压电元件，其特征在于，上述压电体的从上述第1强电介质结晶向上述第2强电介质结晶的电场感应所引起的相变在-50～200℃的范围产生。